Что из себя представляют гидроаккумулятор и расширительный бак и что лучше

Конструктивные особенности

Чисто внешне оба бака друг от друга отличаются только цветом. На рынке они представлены горизонтального и вертикального исполнения. Что касается внутреннего наполнения, приспособления представляют собой стальной резервуар, внутрь которого вставленная мембрана.

Так как расширительный бак используется в системе с горячей водой, мембрана в нем изготовлена из полимеров, которые не изменяют своих технических характеристик при соприкосновении с горячими жидкостями. Производители используют для этого EPDM, SBR, бутилкаучук и нитрилкаучук.

В гидроаккумуляторах мембраны используются тоже. Но они отличаются по форме своего исполнения. В этих емкостях разграничительный материал представлен в виде груши. В расширительных баках это просто перегородка, разделяющая емкость на две части.

Монтаж мембранного устройства

Гидроаккумулятор этого типа устанавливают там, где имеется минимальная вероятность завихрений теплоносителя, поскольку для нормальной циркуляции водяного потока по контуру используется насос.

Правильное положение емкости

При подключении расширительного бака к закрытой системе отопления обязательно нужно учесть расположение воздушной камеры устройства.

Резиновая мембрана периодически растягивается и затем сокращается. Из-за такого воздействия со временем на ней появляются микротрещины, которые постепенно увеличиваются. После этого мембрану приходится заменять новой.

Если воздушная камера такого бака при установке останется внизу, то давление на мембрану усилится за счет гравитационного воздействия. Трещины появятся быстрее, ремонт понадобится раньше.

Разумнее устанавливать расширительный бачок таким образом, чтобы отсек, заполненный воздухом, оставался сверху. Это позволит продлить срок службы устройства.

Особенности выбора места установки

Существует ряд требований, которые нужно учитывать при установке мембранного расширительного бака:

1. Его нельзя ставить вплотную к стене.
2. Следует обеспечить свободный доступ к устройству для его регулярного обслуживания и необходимого ремонта.
3. Подвешенный на стене бак не должен располагаться слишком высоко.
4. Между баком и трубами отопления следует поставить запорный кран, который позволит снимать устройство без полного слива теплоносителя из системы.
5. Трубы, подведенные к расширительной емкости, при настенной установке также нужно прикрепить к стене, чтобы снять возможную дополнительную нагрузку с патрубка бака.

Для мембранного устройства наиболее подходящим местом подключения считается обратный отрезок магистрали между циркуляционным насосом и котлом. Теоретически можно поставить расширительный бачок и на подающей трубе, но высокая температура воды отрицательно скажется на целостности мембраны и сроке ее службы.

При использовании твердотопливного оборудование такое размещение опасно еще и тем, что из-за перегрева в емкость может попасть пар. Это серьезно нарушит работу мембраны и даже может ее повредить.

Помимо запорного крана и “американки” рекомендуется при подключении устанавливать дополнительно тройник и кран, который позволит опустошить расширительный бачок перед отключением.

Настройка прибора перед использованием

Перед установкой или непосредственно после нее необходимо правильно настроить расширительный бак, иначе называемый экспанзомат. Это сделать несложно, но сначала нужно узнать, какое давление должно быть в системе отопления. Допустим, приемлемый показатель составляет 1,5 бар.

Теперь нужно измерить давление внутри воздушной части мембранного бака. Оно должно быть меньше примерно на 0,2-0,3 бар. Измерения проводят манометром с подходящей градацией через ниппельное соединение, которое имеется на корпусе бака. Если необходимо, воздух подкачивают внутрь отсека или стравливают его избыток.

В технической документации обычно указано рабочее давление, которое устанавливается изготовителем на заводе. Но практика показывает, что это не всегда соответствует действительности. Во время хранения и транспортировки часть воздуха могла выйти из отсека. Нужно обязательно провести собственные измерения.

Если давление в баке выставлено неправильно, это может привести к подсосу воздуха через устройство для его отведения. Такое явление вызывает постепенное остывание теплоносителя в баке. Предварительно заполнять мембранный бак теплоносителем не нужно, достаточно просто заполнить систему.

Бак как дополнительная емкость

Современные модели отопительных котлов нередко уже снабжены встроенным расширительным баком. Однако его характеристики далеко не всегда соответствуют требованиям конкретной отопительной системы. Если встроенная емкость слишком мала, нужно установить дополнительный резервуар.

Он обеспечит нормальное давление теплоносителя в системе. Такое дополнение будет актуальным и в случае изменения конфигурации отопительного контура. Например, когда самотечную систему переделывают под циркуляционный насос и оставляют старые трубы.

Это верно и для любых систем со значительным объемом теплоносителя, например, в двух-трехэтажном коттедже или там, где помимо радиаторов имеется теплый пол. Если используется котел со встроенным мембранным баком небольшого размера, установка еще одной емкости практически неизбежна.

Расширительный бак будет уместен и при использовании бойлера косвенного нагрева. Клапан сброса, подобный тому, что устанавливают на электрокотлах, здесь не будет эффективным, экспанзомат – адекватный выход из положения.

Где установить гидроаккумулятор для систем отопления

В классической схеме открытой системы отопления, когда циркуляция воды осуществляется при условии нагрева теплоносителя, расширительный бак устанавливается в непосредственной близости от отопительного котла. Такое расположение обусловлено необходимостью быстрого снижения давления, при резком увеличении давления в котле, жидкость при таком расположении нагревательного контура могла быстро выйти за пределы контура.

В закрытой системе при использовании циркуляционного насоса нет необходимости располагать гидроаккумулятор сразу после котла. Давление здесь создает насос и при необходимости он отключится автоматически, а вот стравить излишек давления легче в нижней точке системы, в отводке трубы обратной подачи перед входом в котел. На этом отрезке поток жидкости имеет постоянную величину и наименьшие скачки, поэтому и гидроаккумулятор включается в работу эпизодически, когда давление максимально растет или слишком низко падает.

Что такое расширительный бак?

Расширительный бак — это емкость, которая компенсирует температурное расширение жидкости внутри системы отопления.

Их существует два вида:

Открытый расширительный бак

• Открытого типа — предназначен для работы в системах отопления с рабочим давлением равным 1 атмосфере. Представляет собой стальную емкость с резьбовыми соединениями. Чаще всего этот вид расширительных баков применяют в гравитационных системах отопления. Они до сих пор популярные среди жителей села из-за своей независимости от электричества.
• Экспанзоматы или мембранные баки — этот вид предназначен для работы в закрытых системах отопления, давление в которых не превышает 3 бара. Максимальная температура теплоносителя в них не должна быть больше 100 градусов Цельсия, а давление держаться в пределах 8 атмосфер. Кроме этого, их используют для «обвязки» бойлеров косвенного нагрева, где они компенсируют увеличение объема санитарной горячей воды. Стоит помнить, что в этом случае они не заменяют группу безопасности бойлера.

По своей сути, он представляет собой стальной кожух, разделенный на две части резиновой мембраной.

В одной части бака под давлением находится теплоноситель, а в другой части закачан воздух.

Для наглядности смотри ниже на рисунок:

Устройство мембранного бака и принцип работы

Среди покупателей более популярны модели с мембраной баллонного типа (на сленге ее называют грушей или грелкой).

Объясняется это их ремонтопригодностью — в случае повреждения мембрану легко заменить.

Резьба на патрубке может иметь два стандартных диаметра — 3/4 или 1 дюйм.

Зависит это исключительно от производителя и не является принципиальным моментом.

Стандартное значение давления воздуха, в свою очередь, равно 1,5 бар и может быть изменено потребителем.

Дам совет лично от себя — на патрубке подключения лучше установить кран со сливным клапаном.

Это нужно для периодической проверки давления воздуха.

Кран со сливным клапаном

Она делается в следующем порядке:

1. Бак отсекается от системы отопления перекрытием крана.
2. Через сливной клапан удаляется вода, оставшаяся внутри емкости.
3. При помощи автомобильного манометра проверяется давление воздуха.

Если проверку не делать, то давление воздуха рано или поздно упадет.

Это приведет к тому, что мембрана начнет своими стенками тереться о стальной корпус, что приведет к ускоренному ее износу.

Продолжая тему проверки состояния расширительного бака, предлагаю вам посмотреть следующее видео:

Расширительные баки с мембраной в виде диафрагмы чаще всего можно увидеть открыв крышку настенного газового котла или электрической мини котельной.

Выглядеть он может по-разному, но чаще всего вы увидите вот это:

Расширительный бак в котле

Если «резинка» внутри такой модели порвется, то поменять его можно будет только целиком.

Так как он герметично заварен на заводе изготовителе.Теперь давайте поговорим об этих «резинках» по подробнее.

Принцип работы гидроаккумулятора

• Насос транспортирует жидкость в грушу или водную часть мембраны, постепенно наполняя ее.
• Мембрана расширяется и начинает сдавливать воздух в другом отсеке.
• В емкости повышается давление, которое, достигая максимального уровня, отключает насос.
• Пока расходуется вода, сжатый воздух поддерживает напор в системе и выталкивает жидкость в водопровод.
• После уменьшения количества воды до заданного уровня срабатывает реле и запускается насос.
• Процесс повторяется.

Таким образом, происходит постоянное соприкосновение воды и воздуха (или газа), которые обеспечивают стабильную работу системы водоснабжения.

Расширительный бак для водоснабжения в различных системах схемы монтажа

Помимо работы в качестве оборудования для автономного водопровода, мембранный расширительный бак для водоснабжения нередко используют в других целях, устанавливая его в отопительные, водосборные и водоснабжающие системы различного инженерного исполнения. При этом основные критерии выбора – температурные характеристики внутренней оболочки, объем бака и способ его размещения на поверхности.

Рис. 11 Гидробак с бойлером косвенного нагрева – схема и пример размещения

Обвязка бойлера косвенного нагрева

Бойлер косвенного нагрева предназначен для создания запасов горячей воды в доме, конструктивно он выполнен в виде металлического утепленного резервуара для сбора воды, внутри которого находится отопительный трубопровод. Поступающая в бойлер холодная вода нагревается трубами, по которым циркулирует теплоноситель системы отопления – таким образом установка не потребляет электроэнергию, а потребитель всегда имеет запас горячей воды. Также петлевая схема подключения трубопровода бройлера с рециркуляцией не позволяет остывать воде в трубах.

Общеизвестно, что при нагреве вода расширяется и в закрытом бройлере из-за этого повышается давление. Для компенсации к нему подключают вертикально установленный расширительный бак для систем водоснабжения, оболочка которого принимает на себя возросшее давление воздуха.

Рис. 12 Вертикальные расширительные баки для накопления воды в системах обезжелезивания

Запас воды

Для обеспечения автономного водоснабжения вовсе не обязательно устанавливать погружные или поверхностные электронасосы в водные источники и производить непрерывный водозабор. Альтернативный метод – кратковременный сбор воды и хранение ее запасов в накопительной емкости. Для его реализации на чердаке дома устанавливают накопительный бак, наполняют его водой из любого источника с помощью электронасоса, предусматривая разрыв цепи электропитания поплавковым выключателем, установленным на стенке накопительной емкости.

Недостатком способа сбора жидкости в накопительную емкость является неудобство ее размещения на чердаке, а также низкий напор без мембраны при малой высоте расположения (1 бар на 10 метров вертикального водного столба), не всегда достаточный для комфортного водопотребления.

Альтернатива данному варианту – использование накопительного гидробака большой емкости. Его можно разместить в любом месте дома и даже в подвале, а элементом, управляющим электронасосом, служит реле давления. В этом случае подобранный гидробак обеспечит значительно больший напор воды во внутреннем водопроводе по сравнению с накопительной емкостью на чердаке

Его второе немаловажное преимущество – нахождение внизу, благодаря этому подключаемый трубопровод не будет портить дизайн и эстетичный вид дома в отличие от накопительного бака, к которому придется протягивать линию по верху

Рис. 13 Схема монтажа гидроаккумулятора в системе со скважинным насосом

Забор воды из скважины

Технология подключения гидроаккумулятора к магистрали автономного водоснабжения с подачей воды из скважины была рассмотрена выше, в этом случае гидроаккумулятор обычно используют в составе насосной станции или размещает его отдельно, рядом со скважинным насосом. Бак также может находиться в доме, намного реже его помещают на поверхности в отдельной пристройке.

Забор воды из емкости

Не всегда водозабор производят для бытовых нужд и питья, нередко вода нужна в хозяйстве для полива огородов, автомоек, наполнения бассейнов или рукотворных прудов. В этом случае ее чистота не играет большой роли, и она может быть взята из различного вида источников или емкостей – озер, прудов, крыниц, бочек для сбора дождевых осадков. Использование поверхностных насосов при этом требует постоянного надзора, поэтому рационально применять для водосбора автоматически отключаемые насосные станции, в состав которых обязательно входит горизонтальный гидробак. Прибор предотвратит нежелательные гидравлические удары и обеспечит работу отключающей автоматики от реле давления, если оно не подходит, его отсоединяют от питания, меняют на реле сухого хода или на входе напорной трубы ставят переходник с реле протока.

Рис. 14 Схемы насосных станций для дома

Монтаж расширительного бака

Рассмотрим, как установить расширительный бак в системе холодного водоснабжения.

Шаг 1. К насосу для воды, идущему от скважины, подключаются фильтры для воды.

Подключение фильтра

Шаг 2. Устанавливается тройник, переходники, шаровой кран, «пятивывод» для будущего подключения манометра, гидроаккумулятора и реле сухого хода.

Далее нужно установить тройник, переходники, шаровой кран, «пятивывод» для будущего подключения манометра, гидроаккумулятора и реле сухого хода

Шаг 3. Расширительный бак закрепляется на стене при помощи специального крепления и подключается к системе при помощи гибкой подводки к «пятивыводу».

Подключение к системе

Шаг 4. Устанавливается манометр на «пятивывод».

Установка манометра

Шаг 5. Подключается реле сухого хода.

Подключение реле сухого хода

Конструктивные особенности

Чисто внешне оба бака друг от друга отличаются только цветом. На рынке они представлены горизонтального и вертикального исполнения. Что касается внутреннего наполнения, приспособления представляют собой стальной резервуар, внутрь которого вставленная мембрана.

Так как расширительный бак используется в системе с горячей водой, мембрана в нем изготовлена из полимеров, которые не изменяют своих технических характеристик при соприкосновении с горячими жидкостями. Производители используют для этого EPDM, SBR, бутилкаучук и нитрилкаучук.

В гидроаккумуляторах мембраны используются тоже. Но они отличаются по форме своего исполнения. В этих емкостях разграничительный материал представлен в виде груши. В расширительных баках это просто перегородка, разделяющая емкость на две части.

Как подключить гидроаккумулятор для отопления правила расчета и схема

При подборе оборудования учитывается характеристики системы. Для установки в системе водопровода выбирается бак с мембраной, рассчитанной для питьевой или технической воды,  для установки в системе отопления или горячего водоснабжения мембрана должна соответствовать назначенным целям. В водопроводе с горячей водой и в отоплении температура воды достигает 80и даже 120 градусов, поэтому оборудование подбирается с учетом воздействия высоких температур. Для установки в системе отопления бак должен выдерживать давление до 4 атмосфер, при этом температурный показатель должен быть не ниже 120 градусов. Для водоснабжения максимальная температура оценивается в 80 градусов, а давление, которое должен выдерживать бак должно быть не ниже 12 атмосфер.

Подбор прибора отвечающего параметрам системы отопления можно рассчитать при помощи формулы определения объема гидроаккумулятора:

V = (VL x E) / D

Где D = (PV – PS) / (PV + 1).

PV – это показатель максимального рабочего давления в системе, а PS – это давление воздуха в мембранном баке. Для небольших частных домов и систем, установленных в квартирах, показатель PV принимается равным 2,5 бар. А что касается PS, то здесь принято учитывать постоянное давление в контуре  принимается значением 0,5 бар или равным 5 м.

Для примера можно предложить расчет объема бака для системы отопления дома в 100 кв. метров. В помещении установлен котел мощностью 20 кВт.

Сначала определяется объем теплоносителя в контуре отопления:

VL= ( 20х15)=300 литров.

Где 20 – это мощность отопительного котла, а 15л – удельный объем теплоносителя на каждый киловатт мощности отопительного прибора.

Следующий шаг – расчет эффективности гидроаккумулятора по формуле:

 D = (PV – PS) / (PV + 1).

В которой, PV = 2,5 бар и PS = 0,5 бар

В результате выполнения действий:

D = (2,5 – 0,5) / (2,5 + 1) = 0,57

Последний этап – это расчет непосредственно необходимого объема расширительного бака.

V = 300 х 0,04 / 0,57 = 21,05 л где 0,04 – коэффициент расширения воды.

Таким образом, для системы отопления с 20 кВт котлом отопления и общим объемом теплоносителя для отапливаемого помещения площадью 100 квадратных метров достаточно бака объемом 21- 25 литров

Правда, учитывая то, что производители в основном предлагают потребителям баки стандартного объема, внимание при выборе рекомендуется обратить на установки объемом немного большим, чем тот, что получился при расчете. Если выбрать бак меньшего объема, то велика вероятность того, что рабочее давление этого устройства будет меньшим, чем требуется, что может привести к созданию аварийной ситуации

При определении положения бака во время его установки берется во внимание тот факт, что сам гидроаккумулятор имеет в качестве несущей конструкции корпус. Особенно это касается приборов объемом до 50 литров

В профессиональной среде принято считать, что малые объемы баков до 30 литров настенное крепление, а вот баки большего объема лучше располагать в напольном варианте. При установке этих приборов рекомендуется дополнительно усилить крепление кронштейнами или хомутами. Для баков большого объема рекомендуется не изобретать велосипед, а устанавливать их согласно рекомендациям производителей оборудования – с использованием штатных ножек и конструкций на корпусе. Подвод труб к патрубку бака необходимо сделать по кратчайшему маршруту, с минимальным количеством изгибов и поворотов. Да и сам отвод рекомендуется сделать максимально коротким, чтобы работа устройства была эффективной.

Гидроаккумуляторы для машин и спецтехники

Оборудование для систем водоснабжения и отопления не следует путать с гидроаккумуляторами для спецтехники и промышленного оборудования, которые хоть и имеют сходную конструкцию, но заметно отличаются от них как по объему, так и по назначению.

Гидроаккумулятор для гидравлического привода обычно имеет синий цвет и конструктивно похож на гидробак для водопровода – он тоже представляет собой наполненную газом емкость, внутри которой размещена резиновая «груша» с жидкостью.

Однако объем гидроаккумуляторов, устанавливаемых в грузовые автомобили и спецтехнику, составляет от 0,075 до 3,5 литров. Необходимости в большем объеме нет даже на технике высокой мощности, ведь основная задача гидроаккумулятора – обеспечить подачу высокого давления сразу после соответствующей команды оператора, не дожидаясь, пока насосы разовьют нужное давление по всему контуру.

Гидроаккумуляторы для техники обычно устанавливаются в системы гидроусилителя тормозов и руля на грузовых машинах, а также в конструкцию гидравлического привода для строительной и грузовой техники (к примеру, экскаваторы, подъемные краны, самосвалы).

Так что если речь идет об оборудовании для спецтехники, то гидроаккумулятор, гидробак и мембранный бак – синонимы, обозначающие одну и ту же конструкцию. Если вам нужен качественный и надежный гидроаккумулятор, купить такое оборудование по доступной цене можно в онлайн-магазине «Интер-Комплект-НН».

Преимущества и недостатки открытой системы отопления

Такая схема до сих пор используется для обогрева частных домов и дач. Горячая вода от котла по законам термодинамики без насоса поднимается вверх по стояку, а затем растекается по подающим магистралям, расположенным с уклоном 0,5 см/м. При этом она заполняет радиаторы. Затем жидкость самотеком уходит обратно в котел или бойлер для повторного нагревания.

Основные элементы открытой системы отопления:

1. Котел – в  открытой схеме используются газовые и твердотопливные котлоагрегаты, одно- и двухконтурного типа.
2. Радиаторы – давление в открытой теплосистеме невелико, поэтому к ней подключают любые модели  батарей. Эффективно работают алюминиевые отопители, которые быстро нагреваются и интенсивно отдают тепло. Можно установить биметаллические радиаторы с алюминиевым корпусом и стальной водопроводящей частью. Надежно служат и традиционные чугунные варианты.
3. Трубы – в современных домах используются модели диаметром 25–50 мм из полимера, устойчивого к нагреванию. На выходе из котла монтируются трубы максимального размера, а на выходе – минимального. Этот позволяет поддерживать необходимое давление и правильную циркуляцию жидкости.
4. Расширительный бак открытого вида – его можно купить в специализированном магазине, заказать через интернет или сделать самостоятельно.
5. Запорная арматура – устанавливается на стояк и коллекторы для аварийного перекрытия воды.
6. Регулировочные краны и  автоматические термоголовки – дополнительно монтируются на батареи для корректировки температуры.
7. Краны Маевского – воздухоотводчики, необходимые для сброса воздуха и предотвращения воздушных пробок. Устанавливаются на корпуса радиаторов.

1. Энергонезависимость – такая схема работает без насоса, поэтому не боится отключений света. При перебоях  электроснабжения вода  и трубы не остынут.
2. Бюджетность – для работы не требуется насосное оборудование, бак можно сварить самостоятельно, купить недорого или приспособить обычную канистру.
3. Простота эксплуатации – хозяевам только нужно следить за состоянием ее элементов и доливать воду.

Недостатки:

Сложность расчетов и монтажа – при установке коллекторов важно соблюсти нужный угол – даже небольшие погрешности приведут к застою воды и плохому нагреву батарей.
Невозможность использовать в зданиях с нерегулярным проживанием – в такую теплосистему нельзя заливать незамерзающую жидкость. При контакте с воздухом в баке она испаряется и теряет свои свойства.
Сложность эксплуатации в домах большой площади и этажности – для таких зданий предпочтительна закрытая система отопления, которая  в  состоянии прогреть  строение любого размера.. Однако, несмотря на недостатки, открытая схема отопления уместна в небольших домах с постоянным проживанием

Поэтому она не теряет своей популярности

Однако, несмотря на недостатки, открытая схема отопления уместна в небольших домах с постоянным проживанием. Поэтому она не теряет своей популярности.